KR100971465B1 - 인테그럴 포토그라피 기술을 응용한 입체표면 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인테그럴 포토그래피(IP:Integral Photography) 기술을 응용한 것으로써 인테그럴 포토그라피 기술을 응용한 입체표면 시트의 특수 처리 기법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 시트의 상면에 반구형의 볼록렌즈들이 가로세로 배열을 이루는 렌즈어레이(Lens Array)가 형성되고 다른 하면에는 전반사각으로 형성된 양각 또는 음각요철패턴이 상면의 볼록렌즈패턴과 동일한 패턴각도로 이루어져, 볼록렌즈의 전면에서 볼 때 요철패턴들이 확대되어 입체적으로 보이는 입체표면시트에 있어서, 입체표면시트의 후 가공처리 과정에서 탁월한 특수효과를 얻는 기법과 그 구조적 특성을 지닌 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명은, 투명 합성수지 등으로 성형되어 이루어지며, 상면에는 잉크젯프린터용 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면이 처리 되어짐과; 상기 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면의 하면에 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 상기 전처리(프라이머)액상수지(90)면과 그 하면의 볼록렌즈(11)는 각기 다른 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t1)를 형성하게 하는 투명한 두께층(20)과; 상기 두께층(20)의 저면에 요철 패턴층(32)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개 곡면요철(33)의 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形) 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각(36)으로 이루어짐을 특징으로 하는 요철 패턴층(32)과; 상기 프라이머수지 막면과, 볼롤렌즈층과, 투명한 두께층과, 요철패턴층이 한 장의 시트로 구성되어짐을 특징으로 하는 입체표면시트(1)에 의해 달성될 수 있는 것이다.

Description

인테그럴 포토그라피 기술을 응용한 입체표면 시트{Integral Photography sheet by Special Effect}
본 발명은 인테그럴 포토그래피(IP:Integral Photography) 기술을 응용한 입체표면 시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트의 상면에 반구형의 볼록렌즈들이 가로세로 배열을 이루는 렌즈어레이(Lens Array)가 형성되고 다른 하면에는 전반사각으로 형성된 양각 또는 음각요철패턴이 상면의 볼록렌즈패턴과 동일한 패턴각도로 이루어져, 볼록렌즈의 전면에서 볼 때 요철패턴들이 확대되어 입체적으로 보이는 입체표면시트에 있어서, 입체표면시트의 후 가공처리 과정에서 탁월한 특수효과를 얻는 기법과 그 구조적 특성을 지닌 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트에 관한 것이다.
종래의 기술인 실용신안 등록 제 0311905 호와 특허 제 0561321 호 에서는 일반적으로 렌즈어레이(Lens Array)를 이용하여 그 배면에 렌즈어레이(Lens Array)와 동일한 성향의 패턴을 이루는 아주 정교한 인쇄를 하는 방식으로 입체 인쇄물을 제작 할 수 있었다. 또한 렌즈어레이(Lens Array)의 초점거리와 비초점거리의 인쇄 층을 분리하여 인쇄기법상 발생될 수 있는 모아래 현상을 제거하거나, 인쇄망점각도를 조절하여 모아래 현상을 최소화하는 등의 방법을 사용하고 있었다.
그러나 이와 같은 방법은 인쇄방법이 복잡하고, 너무나도 정밀한 인쇄를 요하는 방법이므로 숙련된 자가 아니면 손쉬운 대량생산이 어려운 방법이다. 즉, 오프셋인쇄에 있어 고밀도의 인쇄망점으로 표현되어야 하기 때문에 입체를 표현하는 그래픽패턴의 색상조절 및 선명한 입체감 표현이 까다롭기 때문이다.
또한 특허출원 제10-2009-0000975호 에서는 렌즈어레이(Lens Array)의 상면에서 볼 때 깨끗하게 인쇄되는 일반적인 오프셋인쇄와 더불어 배면요철패턴에 의한 부조(浮彫)질감 및 보석느낌의 선명하고 리얼한 입체를 나타내게 하고, 입체표면시트가 흰색사물이나 어두운색 사물위에 놓이더라도 배면에 낱개의 요철패턴 모양이 난반사되지 않고 그 요철의 윤곽이나 모양이 선명하게 확대되어 보일 수 있도록 하며, 시트가 놓이는 방향에 관계없이 어떠한 위치에서 관찰하더라도 선명한 입체화면을 볼 수 있을 뿐 아니라 종래의 입체인쇄시트 제작방식에 있어서 어렵고 정교한 인쇄과정을 줄여 양산성을 높일 수 있으며, 렌즈어레이(Lens Array)와 요철무늬들이 오프셋 인쇄와의 구성상 간섭으로 발생되는 보기흉한 모아래(moire) 현상을 제거시켜 선명한 입체영상을 볼 수 있도록 전반사에 의한 입체표면시트를 제공함을 목적으로 하고 있다.
그러나 이러한 방식들은 대량생산용 인쇄물을 제작하기 위한 구조 이므로 소비자가 개인용 프린터 등으로 직접 인쇄를 실행하여 소량생산이 가능하도록 만들 수 있는 구조로 되어있지 못하다. 그 이유는 입체용 시트의 표면이 합성수지로 이 루어져 있기 때문에 종이처럼 프린트가 되지 않기 때문이다. 또한 프린트가 될 수 있도록 전처리(프라이머) 등을 하게 되는데, 입체용 볼록렌즈 표면에 전처리를 하게 되면 이상하리만큼 입체감이 사라지게 되는 폐단이 발생하게 된다.
또한 입체표면시트를 사용함에 있어서 상면의 렌즈패턴용 엠보싱 또는 하면의 그래픽패턴 엠보싱 처리 때문에 표면이 평면으로 되어있지 않아, 다른 대상물에 직접 접착하거나 고정할 수 없는 문제가 발생하게 된다. 그 이유는 입체표면시트의 후 가공 처리 과정에서 그 일면에 점착제를 바를 수만 있다면 간단하게 해결되는데, 엠보싱표면에 접착제 또는 점착제를 바르게 되면 입체감이 사라지게 되고, 또한 양면테이프 등으로 처리를 하려 한다 해도 역시 엠보싱 표면의 최 상측부분만 접착이 되고, 엠보싱표면의 골 사이사이에는 접착테이프가 접착될 수 없는 형태이므로 평면시트의 접착보다 상대적으로 접착력이 약해 접착고정을 할 수 없는 폐단의 원인이 되기도 한다.
한편 입체표면시트를 사용함에 있어 조명용으로 사용할 경우 몇 가지 문제점이 발생한다. 첫째 LED조명을 사용할 경우 LED기판과 입체표면시트와의 일정한 거리를 띄워야만 하는데, 그렇지 않으면 입체감의 효과가 약하거나 사라지게 되는 폐단이 발생하게 된다. 둘째 확산판을 사용한 조명장치의 표면위에 입체표면시트를 얹게 되면 역시 입체감이 사라지게 되는 등의 폐단이 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 입체적으로 보이는 입체표면시트에 있어서, 입체표면시트의 후 가공처리 과정에서 실현하기 어려웠던 입체감의 표현 및 탁월한 특수효과를 얻는 기법과 특정대상물에 접착 고정시킬 수 없었던 구조적 문제점을 해결한 입체표면시트를 개발하고, LED를 이용한 입체조명으로써 불필요한 공간을 제거하고, 다양한 효과적인 구현방식으로 환상적인 입체조명용 모듈을 갖는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 투명 합성수지 등으로 성형되어 이루어지며, 상면에는 잉크젯프린터용 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면이 처리되어짐과; 상기 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면의 하면에 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 상기 전처리(프라이머)액상수지(90)면과 그 하면의 볼록렌즈(11)는 각기 다른 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t1)를 형성하게 하는 투명한 두께층(20)과; 상기 두께층(20)의 저면에 요철 패턴층(32)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개 곡면요철(33)의 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形) 등으로 입체 관찰시점에 대한 부분 전반사각(36)으로 이루어짐을 특징으로 하는 요철 패턴층(32)과; 상기 프라이머수지 막면과, 볼롤렌즈층과, 투명한 두께층과, 요철패턴층이 한 장의 시트로 구성되어짐을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트에 의해 달성될 수 있는 것이다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명의 특징은 투명 합성수지 등으로 이루어지며 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 상기 볼록렌즈층(10)의 하면에 반구형 볼록렌즈(11)들을 통과하는 빛의 굴절로써 조절되어지고 초점거리(t1)를 형성하게 하는 투명한 두께층(20)과; 상기 두께층(20)의 저면에 곡면요철 패턴층(36)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개 곡면요철(37)의 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形) 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각(36)으로 이루어짐을 특징으로 하는 곡면 요철패턴층(36)과; 상기 요철패턴층(36)의 저면에 요철패턴층(36)의 엠보싱 패턴들의 골 사이사이를 메우게 하고, 요철패턴층(36)을 구성하는 소재와 굴절률의 차이를 가지고 있는 합성수지(110)가 평평한 표면으로써 형성되어진 평면구성용 합성수지(110) 와; 상기 볼롤렌즈층과, 투명한두께층과, 요철패턴층과, 최하측 평면그로시용 합성수지층이 한 장의 시트로 입체 그로시 표면시트(2)가 구성되어짐을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트에 의해 달성될 수 있는 것이다
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 본 발명의 특징은 투명 합성수지 등으로 이루어지며 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열을 이루 어 형성된 볼록렌즈층(10)과; 상기 볼록렌즈층(10)의 하면에 반구형 볼록렌즈(11)들을 통과하는 빛의 굴절로써 조절되어지고 초점거리(t1)를 형성하게 하는 투명한 두께층(20)과; 상기 두께층(20)의 저면에 곡면요철 패턴층(32)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개 곡면요철(33)의 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形) 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각(36)으로 이루어짐을 특징으로 하는 곡면 요철패턴층(32)과; 상기 요철패턴층(32)의 저면에 LED가 일정한 간격으로 구성되어짐에 있어 상기 요철패턴층(32)이 LED불빛에 대한 반사 또는 전반사를 충분히 일으켜 관찰자의 시점에서 요철패턴층(32)이 환상적인 빛에의한 입체로써 볼 수 있도록 LED 빛의 발산 각도가 60도 이상으로 이루어짐을 특징으로 하는 LED기판층과; 상기 볼롤렌즈층과, 투명한두께층과, 요철패턴층과, LED기판층이 하나의 모듈로 구성되어짐을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트에 의해 달성될 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 입체적으로 보이는 입체표면시트에 있어서, 종래에는 불가능했던 입체표면시트의 잉크젯프린트 인쇄에 있어서, 전문가가 아니더라도 누구든지 본 발명의 입체표면시트를 종이처럼, 가정용 잉크젯프린터 등을 이용하여 소비자가 직접 입체 인쇄물을 제작할 수 있는 이점이 있는 것이며, 또한 인쇄등이 완성된 입체표면시트에 있어서 또한 종래에 실현하기 어려웠던 문제 점 즉, 특정대상물에 접착 고정시킬 수 없었던 구조적 문제점을 해결하여 입체표면시트의 이면에 점착제나 접착제 등을 도포함에 입체감의 선명함을 유지할 수 있는 등의 이점이 있고, LED를 이용한 입체조명으로써 불필요한 공간 및 광원소비를 제거하는 등의 다양하고 효과적인 이점이 있는 것이다.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지는 도 22에서 도시한 바와 같이, 도 1은 본 발명의 분해 사시도로서 본 발명의 구성을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 단면도 로써 본 발명의 구조적 특징을 설명하기 위한 기능별 적층구조로서 하나로 일체화됨을 예시한 도면이다.
그 구조와 기능을 더욱 상세히 설명하면, 도 1 내지는 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 입체표면시트(1)의 최 상측에는 잉크젯 프린트의 잉크를 잘 흡수할 수 있도록 전처리가 되어있는 프라이머 수지막면(90)이 형성되어 있다. 잉크젯 전용 프린트용지 에는 프라이머 처리가 되어있는 것이 당연 하다. 그러나 이러한 프라이머 처리는 입체감을 표현하기 위한 입체표면시트의 볼록렌즈층(10)위에 똑같은 일반적인 방식으로 프라이머 처리를 할 수가 없다. 왜냐하면 입체표면시트의 목적인 입체감이 사리지기 때문이다. 따라서 지금까지 입체표면시트의 인쇄방식은 모두 사업용 UV 오프셋프린트 방식이나, 실크인쇄 등을 주로 사용할 수밖에 없었다.
통상의 프라이머 처리용 액상수지는 일반적으로 시트의 표면에 분사 살포 또는 롤 에 묻혀 고르게 시트에 옮겨 묻게 하고, 약 10 - 20 마이크론 두께로 형성하게 하며, 이것을 건조 후 잉크젯 프린팅 할 때 수성잉크 또는 솔벤트 잉크 등을 흡수, 정착할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다. 그런데 프라아머 전처리 액상수지의 코팅 방식은 다음과 같으며 이들 방식에 한정된 것은 아니다.
도 3은 나이프 오버 롤 코터방식으로 프라이머 액상수지(90)을 닥터브레이드 또는 스퀴즈(95) 등의 도구를 이용하여 롤에 감겨진 입체표면시트의 표면에 얇게 도포하는 방식을 예시한 도면이다.
도 4는 다이렉트 롤 코터 방식에 의한 코팅 롤(96)에 의하여 롤에 감겨진 입체표면시트의 표면에 얇게 도포 하는 방식을 예시한 도면이다.
도 5는 프라이머 액상수지액(90)을 스프레이 분사(97) 방식으로 롤에 감겨진 입체표면시트의 표면에 얇게 도포 하는 방식을 예시한 도면이다.
따라서 롤 코터(나이프 오버 롤 코터, 다이렉트 롤 코터, 리버스 롤 코터 등)방식 등으로 입체표면시트에 고르게 발려 코팅되게 되는데, 롤의 프레스 압 또는 닥터브레이드의 밀착강도 등에 따라 코팅면의 두께가 결정될 것이다. 그런데 이런 종래의 방식은 대체로 일반적인 표면에 고르게 코팅되는 방식이므로, 입체표면소재의 볼록렌즈(11) 표면시트 같은 엠보싱표면에 있어서는 코팅액이 볼록렌즈(11)들의 표면을 덮게 되므로, 입체표현이 매우 어렵게 되는데 이것은 렌즈로써의 곡률반경이 프라이머 액상수지(90)로 인해 원래 형태보다 변형되는 현상이 발생하기 때 문이다.
도 6 내지 도 8은 입체표면소재의 볼록렌즈(11)들의 표면에 도포된 프라이머 액상수지(90)가 건조경화 과정을 거치면서 변형된 상태를 예시한 도면이다.
따라서 종래의 방식으로 제작된 입체표면시트의 볼록렌즈층(10)위에 프라이머 처리를 하게 되면 입체감이 흐려지는 폐단이 발생하게 된다. 그 이유는 볼록렌즈(11)표면 위에 프라이머 액상을 분사하거나 묻게 할 때 액상수지(90)가 볼록렌즈 면에 고르게 묻지 않고 대부분 도 6에서처럼 볼록렌즈의 골 사이로 흘러내려 골을 메우게 하거나, 도 7내지 도 8처럼 원래의 렌즈 곡률반경(r1)과 다른 곡률반경(r2)을 가지는 형태로 변형되는 결과를 가져오기 때문이다. 즉 선명한 입체감을 얻기 위해서는 초점거리에 맞는 입체표면시트의 두께 가장 중요한데, 원래의 렌즈의 곡률반경 보다 완만한 각도의 제3의 곡률반경을 가진 새로운 곡률반경(r2)과 굴절(n2)면이 형성되어, 렌즈를 통과하는 입사광(65)이 입체인쇄 또는 입체패턴(36)위에 초점이 맞지 않는 입체표면시트로 만들기 때문이다. 그러나 이때 발생하는 초점거리는 전적으로 프라이머 액상상태의 곡률반경에 의해서만 만들어지는 것이 아니라, 프라이머 액상의 굴절율과 원래 볼록렌즈 굴절률의 굴절각도에 의해 모두 적용되어 형성되는 것이며, 즉, 각기 다른 곡률반경과 굴절차이에 의해 적용된 초점거리가 형성되는 것이다.
도 9은 이처럼 입체표면시트의 볼록렌즈(11)를 통과하는 입사광(61),(65)의 굴절 경로를 예시한 도면이다.
원래의 볼록렌즈(11)는 r1의 곡률반경과 n1 이라는 굴절률, 그리고 입사광에 대한 굴적각도(100)를 가지게 된다. 그러나 그 위에 프라이머 수지용액(90)을 도포하게 되면 새로운 곡률반경(r2) 과 수지용액(90)의 굴절률(n2)이 형성되게 되는데 즉, 이러한 곡률반경(r2) 과 굴절률(n2)은 원래 볼록렌즈(11)의 곡률반경(r1) 및 굴절률(n1)과 결합해 그 차이에 따라 새로운 굴절각도(101),(102),(103)를 만들어 내게 되는 것이다.
그리고 원래 입체표면시트의 입사광에 대한 볼록렌즈(11) 초점형성은 한번의 굴절경로(61)에 의해 초점거리가 결정되어 지는데, 그 위에 프라이며 수지용액(90)을 도포하게 되면 입사광에 대한 초점형성은 두 번의 굴절경로(65)를 가지게 된다.
단 프라이머 수지용액(90)과 볼록렌즈(11)의 굴절률이 똑같다면, 프라이머 수지용액(90)의 곡률반경(r2)에 따른 한번의 굴절지점(105)을 통과한 굴절방향(102)에 따라 초점거리 값을 구할 수 있다.
그러나 프라이머 수지용액(90) 보다 볼록렌즈(11)이 굴절률이 높거나 낮다면 두 번째의 굴절 지점(106)을 통과하게 되는데, 프라이머 수지용액(90) 보다 볼록렌즈(11)의 굴절률이 높을 경우에는 굴절률의 차이만큼 볼록렌즈의 구심 방향(101)으로 입사광(65)이 꺽이게 되고, 볼록렌즈(11)의 굴절률이 낮을 경우에는 역시 굴절률의 차이만큼 볼록렌즈의 바깥 방향(103)으로 입사광(65)이 꺾이게 되어 초점거리가 멀어지게 된다.
도 10은 입사광의 굴절경로(61),(65)에 따른 초점거리를 예시한 도면이다. 일반적으로 볼록렌즈 입체표면시트의 두께로 정하는 초점거리 값을 구하는 공식은 다음과 같다.
Figure 112009044558032-pat00001
(F = 초점거리, n1= 볼록렌즈의 굴절률, r1= 볼록렌즈의 곡률반경, 1= 공기의 굴절률)
그러나 이것은 원래 입체표면시트의 볼록렌즈(11)에 의한 초점거리(100a)에 해당 하는 것이고, 볼록렌즈로써 2개의 서로 다른 곡률반경과 서로 다른 굴절률로 겹쳐진 프라이머 수지용액(90)이 도포된 입체표면시트에 있어서는 문제가 약간 복잡해진다.
즉, 원래의 볼록렌즈(11) 초점거리로는 입체의 초점화상이 정확하게 보이지 않게 되고, 또한 프라이머 액상의 표면곡률반경과 굴절률을 적용해 초점거리를 맞추었다 하여도 역시 선명한 입체화상을 정확하게 보기는 힘들 것이다. 따라서 빛의 굴절은 첫 번째로 프라이머 곡률반경과 굴절률에 의해 먼저 굴절되고, 이어지는 두 번째 굴절은 원래의 볼록렌즈의 곡률반경과 굴절률에 의해 또 한번 꺾이게 된다. 이렇게 두 번의 굴절에 의해 모여지는 빛의 집광소가 초점이며, 전 처리된 입체표면시트(1)의 입체화상을 정확히 볼 수 있는 초점거리를 찾기 위한 공식은 다음과 같으며, 프라이머 수지용액(90)의 건조 경화된 곡률반경 "r2"의 값은 전자현미경 등으로 단층촬영 하여 그 수치 값을 확인할 수 있으며,
Figure 112009044558032-pat00002
(F2=초점거리, n2= 프라이머 수지용액의 굴절률, r2= 프라이머 수지면의 곡률반경, n1= 볼록렌즈의 굴절률, 1= 공기의 굴절률)
따라서 프라이머 수지용액(90) 보다 볼록렌즈(11)의 굴절률이 높을 경우에는 굴절률의 차이만큼 볼록렌즈의 구심 방향(101)으로 입사광(65)이 꺾이게 되고 이때의 초점거리(101a)는 짧아지게 되고, 볼록렌즈(11)의 굴절률이 낮을 경우에는 역시 굴절률의 차이만큼 볼록렌즈의 바깥 방향(103)으로 입사광(65)이 꺾이게 되어 초점거리(103a)가 멀어지게 된다. 결국 이렇게 만들어진 초점거리는 투명 두께층(20)의 두께(t1)를 결정짓게 하는 것이다.
투명 투께층(20)의 하면에는 요철패턴층(36)이 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개의 요철 또는 라인형태의 요철(37) 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形) 등으로 구성되며, 입체관찰시점에 대한 부분적 전반사가 부조형태의 입체요철패턴(37)을 육안상 확대되어 실제위치보다 들어가 보이거나 튀어나와 보이게 한다.
또한 투명 투께층(20)의 하면에 요철패턴층(36)을 대신하여 입체패턴인쇄(35)를 구성할 수도 있는데, 인쇄된 그래픽은 일정한 도형이 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열을 이루고, 역시 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하며, 입체관찰시점에 대한 입체인쇄패턴(35)이 육안상 확대되어 실제위치보다 들 어가 보이거나 튀어나와 보이게 제작 할 수도 있다.
또한 입체표면시트(1)의 잉크젯프린트의 배면 인쇄를 위하여, 입체표면시트(1)의 배면 즉, 요철패턴층(36)의 하면에 전처리(프라이머)액상수지(90)를 도포하여 사용할 수도 있다. 단, 조건은 전처리(프라이머)액상수지(90)를 입체표면시트를 구성하는 요철패턴층(36)의 굴절률과 차이를 두어 조절되어 진 것이라면, 액상수지(90)의 도포 량과 곡률반경에 상관없이 전처리(프라이머)액상수지(90)막면을 요철 패턴층(36)의 하면에 위치하여도 요철패턴층(36)을 관찰자시점에서 입체감을 보는데 문제가 발생하지 않는다. 그러나 두 물성의 굴절률이 비슷하다면 역시 요철패턴층(36)의 입체감은 사라지게 될 것이다.
결국 전처리(프라이머)된 입체표면시트(1)는 사용자가 잉크젯프린트에 의한 사진 또는 그림(91)등을 입체인쇄패턴(35) 또는 요철패턴(37)등 입체그래픽 위에 환상적으로 보이게 제작할 수 있는 것이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시 예로써, 입체표면시트에 있어서 가장 큰 단점인 어떤 대상물과의 접착 또는 고정할 때 발생하는 여러 가지 폐단을 해결하기 위한 방법으로써 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기에서 설명하였듯이 입체표면시트의 후 가공 처리 과정에서 그 일면에 점착제를 바를 수만 있다면 간단하게 해결되는데, 엠보싱 표면에 접착제 또는 점착제를 바르게 되면 입체감이 사라지게 되고, 또한 양면테이프 등으로 처리를 하려 한다 해도 역시 엠보싱 표면의 최 상측부분만 접착이 되고, 엠보싱 표면의 골 사이사이에는 접착테이프가 접착될 수 없는 형태이므로 평면시트의 접착보다 상대적으로 접착력이 약해서 접착고정을 할 수 없는 폐단의 원인이 되기도 한다.
도 11은 배면 그로시 입체표면시트(2)의 단면을 예시한 도면이다.
입체표면시트의 최상면에는 투명 합성수지 등으로 이루어지며 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10) 구성되어 있으며, 그 하면은 일정한 두께의 초점거리를 이루게하는 두께층(20)이 형성되어 있으며, 그 하면에는 곡면요철 패턴층(32)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개 곡면요철(33)의 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形) 등으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각(36)으로 이루어짐을 특징으로 하는 곡면 요철패턴층(36)이 형성되어 있다.
최상측 볼록렌즈층(10)내지 요철패턴층(36) 까지는 초점거리에 의한 전체두께 "t0"가 형성하게 된다. 여기까지의 구성은 입체표면시트의 일반적 구성과 동일하다.
단, 요철패턴층(36)의 하면에는 평면 그로시용 합성수지층(110)가 구성되어 있다. 이 평면 그로시용 합성수지층(110)는 주로 UV합성수지를 먼저 도포시킨 뒤 경화시켜 형성시키는데, 이것은 요철패턴층(36)의 엠보싱 표면을 평평하고 그로시하게 만들기 위함이다.
평면 그로시용 합성수지층(110)을 구성하는데 있어, 평면 그로시용 합성수지(110)는 요철패턴층(36)의 굴절률과 상대적인 차이가 많을수록 입체효과가 유지될 수 있다. 만일 동일하다면 요철패턴층(36)은 입체표면시트의 구성에서 완전히 사라지는 것과도 같은 결과를 낳게 된다.
즉, 관찰자의 시점에서 볼록렌즈층(10)을 통해서 보여지는 요철패턴층(36)표면에 빛의 반사와 전반사에 의해 명암차를 만들어내고, 그 명암차를 만드는 빛은 다시 관찰자의 시선에 보이게 하여 입체감을 느끼게 하는데, 요철패턴층(36) 과 평면 그로시용 합성수지(110) 두 매질의 굴절률이 동일하게 되면서 각각의 요철패턴(37)의 표면에서 굴절 되었던 빛의 반사 및 전반사 위치가 사라져 빛은 직진성을 띠고 통과하기 때문이다.
따라서 요철패턴층(36)과 상대적으로 굴절률의 차이를 가지는 평면 그로시용 합성수지(110)가 요철패턴층(36)의 표면을 평평하게 덮어 메우게 해야 한다. 빛의 굴절은 하나로 구성된 물체 내에서도 굴절률이 서로 다른 투명물질이 합쳐져 만들어진 것이라면, 이 물체를 통과하는 빛은 반드시 아무리 투명한 소재라 하더라도 두 굴절률의 소재가 만나는 경계면에서 빛의 굴절 및 반사가 일어나게 된다. 그리고 굴절률의 차이가 클수록 굴절 및 반사가 잘 일어나게 되고, 차이가 작을수록 굴절과 반사가 적게 일어나므로 그 효과가 낮다고 할 수 있다. 이렇게 만들어진 평면 그로시용 합성수지(110)의 하면에 접착제 또는 점착제(112) 등을 추가 구성시켜 제품의 사용 용도를 높일 수 있다.
또한 그로시용 합성수지(110)가 점착제 성분으로써 요철패턴층(36)과의 상대적인 굴절률의 차이를 가지고 있다면 역시 간단하게 해결할 수 있는 결과를 가져오게 된다. 이것은 육안으로 입체감의 식별이 가능한 수준 내에서 이루어져야 하며, 이것은 제품으로써의 상품성과 직접적인 관련이 있기 때문이다.
UV경화수지는 1.34 ~1.6까지의 폭넓은 굴절률의 차이를 제작할 수 있는 반면, 접착제 또는 점착제의 원료는 화학혼합물 특성상 굴절률을 가지는 폭이 좁기 때문에 볼록렌즈층(10) 또는 요철패턴층(36)등으로 사용되는 합성수지의 굴절률 선택단계부터 유의해야만 한다.
도 12는 입체표면시트(2)에 있어서 볼록렌즈층(10)의 상면에 평면 그로시용 합성수지(111)가 도포되어 평면 그로시 처리 되어있다. 이것은 입체표면시트(2)의 용도상 유리제품 등의 배면에 접착되어짐 등을 목적으로 하게 되는데, 평면 그로시용 합성수지(111)의 상면에 접착제 또는 점착제를 도포하여 그 위에 유리등의 목적물에 견고하게 부착될 수 있으면서도 선명한 입체감을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
따라서 상기에서 설명한 것처럼 평면 그로시용 합성수지(111)는 볼록렌즈층(10)과 상대적으로 굴절률의 차이를 가지면서 볼록렌즈층(10)의 표면을 평평하게 덮어 메우게 해야 한다. 이때 볼록렌즈층(10)을 통과하는 입사광에 대한 초점거리가 원래의 상태(t0)보다 무조건 멀어지게 되는데, 평면 그로시용 합성수지(111)의 굴절률이 볼록렌즈층(10)의 굴절률과 상대적인 차이가 많을수록 초점거리(t10)가 좁아지고, 그 차이가 적을수록 초점거리가 멀어지게 되며, 굴절률의 차이가 없다면 초점거리가 형성되지 않아 입체시트를 제작할 수 없게 되는 것이다.
결국 평면 그로시용 합성수지(111)의 굴절률이 볼록렌즈층(10)의 굴절률과 상대적인 차이가 많을수록 초점거리가 좁아진다는 것은 시트의 두께가 얇아지는 것이므로 제품의 경제성에 중요한 원인으로써 굴절률에 따른 소재의 선택이 매우 중 요하다.
도 13 내지 도 22는 본 발명의 다른 실시 예로써, 입체표면시트에 있어서 LED를 이용한 입체조명 세트에 관한 것이다.
LED라이트에 입체표면시트를 적용함에 있어 몇 가지 문제점이 발생한다고 상술한바 있다. 첫째 LED조명을 사용할 경우 LED기판과 입체표면시트와의 일정한 거리를 띄워야만 하는데, 그렇지 않으면 입체감의 효과가 약하거나 사라지게 되는 폐단이 발생하게 되고, 둘째 LED조명에 확산판을 사용하고 확산판 위에 입체표면시트를 얹게 되면 역시 입체감이 사라지게 되는 등의 폐단이 발생하게 된다. 따라서 이를 해결하기위한 수단으로 도면과 함께 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 13은 LED를 이용한 입체조명 세트(3)의 단면도를 예시한 도면이다.
볼록렌즈층(10)과 투명시트(20)과 요청패턴층(36)으로 이루어진 입체표면시트(1)의 하면에 LED(130)소자가 일정 간격으로 구성되어 있고 바고 그 하면에는 LED 의 PCB(131)기판이 구성되어 있다. 이런 구성은 간단한 순차적 배열로 이루어진 것이지만 여기에는 몇가지 해결과제가 있다. 즉, 요철 표면시트의 밀접한 하부에 LED(130)가 놓여있다고 해서 요철패턴층(36)에 의한 입체감이 보일 수 있는 것은 아니다. LED불빛을 요철패턴(37)에서 충분히 굴절반사 및 전반사 되어 빛나는 요철패턴(38)을 육안으로 볼 수 있어야 한다. 그렇게 하기 위해서는 LED(130)의 발산각도가 조절되어야 한다. LED(130)는 대체로 직진성이 좋은 것이 장점인데 입체조명 세트(3)을 위한 조건에서는 오히려 불필요하다고 할 수도 있다. 왜냐하면 직진성이 좋은 LED(130)일수록 입체표면시트(1) 내에서 불빛의 굴절반사각도가 나오 지 않기 때문에 입체감을 위한 요철패턴(38)에서 반사 또는 전반사가 이루어져야하는 조건에 맞질 않는 것이다.
따라서 도 14에서 보는바와 같이 LED(130)의 발산각도가 30도 이상의 충분히 넓은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 LED(130)의 발산각도가 좁다고 해서 입체감을 표현할 수 없는 것은 아니다. LED(130)와 입체표면시트(1)의 거리를 충분히 벌려주게 되면 요철패턴에 고르게 빛이 반사되어 전면 관찰자 시점에서 입체감을 느낄 수 있는 것이다. 그러나 그런 경우에는 쓸데없이 불필요한 공간만 소비되는 것이므로 경제적이지 못한 단점이 발생하게 되는 것이다.
또한 PCB(131)기판은 밝은 색, 특히 흰색으로 된 것을 사용해서는 안 된다. 그 이유는 LED(130)의 불빛 과 입사광이 PCB(131)기판에 다시 반사되어 요철패턴층(36)에 비쳐 보이게 되므로, 요철패턴층(36)의 밝은 빛만으로 이루어진 난반사가 발생되고, 빛의 콘트라스트에 의한 형태감 및 입체감이 사라지게 되는 것이다. 따라서 PCB(131)기판의 색깔은 중간톤 이하의 어두운색으로 사용하는 것이 바람직하다.
볼록렌즈층(10)의 상부에는 저투과율(DARK MIRROR) 증착 필터(132)가 구성 되어있다. 이것은 입체적으로 보이는 패턴불빛(38)의 콘트라스트를 높이게 하는 효과가 있으며, 평상시에는 하이그로시한 밀러(MIRROR)처럼 보이다가 LED가 켜지게 되면, 갑자기 패턴으로 형성된 불빛이 입체적으로 보이게 하는데, LED 불빛이 순차적으로 그리고 색깔별로 점등되는 시나리오에 의해 예술적인 입체 불빛패턴을 느낄 수 있는 극적인 기능을 하는 것이다. 만일 이때 적용된 제품이 휴대용 전화기의 표 면소재로 사용되었다면 그 입체감은 숨어있는 깊이감 및 부피감으로 느끼게 되어 더욱 신비롭게 보이게 되는 것이다.
도 15는 LED 확산체(140)를 이용한 입체조명 세트(3)의 단면도를 나타내는 도면이다.
입체조명 세트(3)를 이루는 LED와 입체표면시트(1)사이에 LED 확산체(140)가 구성 되어있다. 이것은 그림과 같이 상측부가 둥글게 파인 투명한 오록렌즈의 형태로써, 밀러증착면(150)이 그 상면에 추가 구성되어 있다.
밀러증착면(150)은 용도에 따라 불투명한 완전반사 및 반투명한 반사 등을 유도할 수 있다. 만일 불투명한 밀러증착면(150)을 사용하였다면 LED(130)의 수직 상부는 밀러증착면(150)이 빛을 완전히 차단하기 때문에 주변보다 약간 어둡게 보이게 될 것이다. 그러나 반투명한 밀러증착면(150)을 사용하였다면 LED(130)의 수직 상부의 관찰자 시점에서 보게 되면 반투과한 빛(135)과 주변 광이 전반적으로 고르게 퍼져 있음을 느끼게 할 것이다.
또한 LED 확산체(140)는 상기에서 설명하였듯이 요철패턴층(36)의 반사와 전반사를 충분히 유도하여 입체라이팅의 효과를 높이기 위한 것으로써, LED의 확산각도를 좀더 자연스럽게 넓혀주는 역할을 하는 것이다. 즉, LED 고유의 발산각도 보다 더 넓히기 위하여, LED에서 발산된 빛이, 투명한 LED 확산체(140)내에 들어왔다가, 오목하게 파인 밀러증착면(150)에서 굴절되어 넓은 각도로 퍼져나가도록 하는 구성물인 것이다. 따라서 넓게 퍼져나가는 빛을 요철패턴층(36)에 그대로 비추게 하여 입체표면시트(1)를 LED의 확산판으로 사용되도록 하여 입체적으로 보이는 LED 확산체(140)를 이용한 입체조명 세트(3) 및 LED 조명시스템을 제작할 수 있는 것이다.
도 16은 LED 프리즘(141)을 이용한 입체조명 세트(3)의 단면도를 나타내는 도면이다.
상기 도 15에서 설명한 LED 확산체(140)를 이용한 입체조명 세트(3)에 있어서, LED 확산체(140)을 대신하여 LED 프리즘(141)을 사용하는 것으로써, 그 용도와 목적은 동일하다. LED 프리즘(141)은 투명한 소재로써 도면에서 보는바와 같이, 그 단면형태가 역삼각 모양으로 파인 형태로 되어있다. 다만 LED 프리즘(141)은 LED 확산체(140)상면에 구성된 밀러증착면(150)이 필요치 않다. 그 이유는 프리즘 특성상 전반사로 인하여 거의 100% 가까운 빛을 양 측면으로 굴절(137)시킬 수 있기 때문이다. 이렇게 역삼각 모양으로 파인 부분은 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔, 다각뿔 등의 단면형태가 될 수 있으며, LED의 빛이 넓은 각도로 퍼져나가도록 하는 구성목적은 LED 확산체(140)와 동일하다.
도 17은 에지(Edge) 라이팅 확산판(전반사)시트를 이용한 LED 입체조명 세트(3)의 단면도를 예시한 도면이다.
입체표면시트(1)의 하면에 전반사를 이용한 확산판용 투명시트(161)와 전반사에 의한 발광용 잉크패턴(162) 또는 요철라인(165) 이 확산판용 투명시트(161)의 하면에 구성되어 있고, 전반사의 광원으로 사용되는 에지라이팅 LED(160)가 확산판용 투명시트(161)의 사이드 측면에서 발광하도록 되어있다. 이상의 에지(Edge) 라이팅 확산판의 구성은 일반적인 것이다. 그러나 이것만으로는 입체표면시트(1)를 관찰자의 시점에서 입체감을 느낄수 없는 문제가 발생하게 된다. 그것은 상기 도 13내지 도 14에서 설명한 PCB(131)기판이 밝은색 또는 흰색으로 사용하면 안 되는 이유와도 비슷하다.
즉, 에지(Edge) 라이팅 확산판에 사용되는 발광용 잉크패턴은 주로 흰색을 사용하게 되는데, 요철패턴층(36)의 하면에서 확산판이 전반적으로 밝은 빛만을 발산하기 때문에 음영의 콘트라스트 차이에 의해 보여야 하는 요철패턴(37)의 표면이 모두 밝은 빛으로만 반사되어 서로 난반사가 발생하기 때문에 입체감을 확인할 수 없게 되는 것이다.
따라서 이를 해결하기 위한 방법으로 에지(Edge) 라이팅 확산판의 구성중, 발광용 잉크패턴(162) 의 하면에 어두운색 또는 검정색 칼라시트(163) 등을 밀착시켜, 발광용 잉크패턴(162)과 발광용 잉크패턴(162) 사이로 비춰지게 되는 어두운색 또는 검정색 칼라시트(163)의 색상이 서로 음영으로 비치게 되는데, 이것이 요철패턴층(36)의 각각의 요철패턴(37)에 반사되어 음영으로 비춰지도록 함으로써 관찰자 시점에서 요철패턴층(36)의 입체감을 확인할 수 있도록 만들어주는 것이다.
도 18은 에지(Edge) 라이팅 확산판(전반사)시트를 이용한 다른 LED 입체조명 세트(3)의 단면도를 예시한 도면이다.
도 17에서의 방식에 있어서, 어두운색 또는 검정색 칼라시트(163)를 사용하는 대신에 요철패턴층(36)의 표면에 반투명 증착(190)코팅을 함으로써, 배면 확산판(161)에서 발산되는 광원이 각각 요철패턴(37)의 굴곡면을 따라 반사와 투과되는 현상이 발생되어, 빛의 콘트라스트를 높일 수 있게 된다. 따라서 이런 음영으로 비 춰지도록 함이 관찰자 시점에서 요철패턴층(36)의 입체감을 선명하게 확인할 수 있도록 만들어주는 것이다.
도 19는 프리즘 확산시트(170)를 이용한 LED 입체조명 세트(3)의 단면도를 예시한 도면이다.
도면에서 보는바와 같이 입체표면시트(1)와 LED(130) 사이에 프리즘 확산시트(170)가 구성 되어있다. 프리즘 확산시트(170)는 도 16의 LED 프리즘(141)과 비슷한 구조와 역할로써, 그 단면형태가 일정간격의 역삼각 모양이 파인 형태이며, 단일형태가 아닌 시트상태로 되어있는 것이 특징이다. 이렇게 역삼각 모양으로 파인 부분은 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔, 다각뿔 등의 단면형태가 될 수 있으며 단, 일정한 간격으로 떨어져있는 LED(130)의 직상부에 형성되어 있어야만 한다. 그래야만 역삼각 모양으로 파인부분이 LED(130)의 불빛을 프리즘으로써 굴절시켜 단일 형태의 LED 프리즘(141) 보다 주변으로 더 멀리, 더 밝게 비칠 수 있도록 하며, LED의 순차적 그리고 색깔별로 점등되는 프로그램발광 까지도 표현이 가능하게 하는 입체조명을 제작할 수 있는 것이다.
또한 일정한 간격의 패턴으로 이루어진 일반적 확산판을 이용한 LED 조명에 있어서는 LED의 직상부가 가장 밝게 빛나는 발광지점( HOT SPOT POINT)이 부자연스럽게 나타하게 된다. 그러나 프리즘 확산시트(170)와 입체표면시트(1)를 이용한 입체조명 세트(3)을 사용하게 되면 발광지점(HOT SPOT POINT)이 부드럽게 표현될 수 있는 장점이 있다.
도 20은 전반사에 의한 발광용 잉크패턴(162)을 예시한 도면이다.
발광용 인쇄패턴(162)을 제작하는데 가장 중요한 것은 모아레 난반사가 발생하는 것을 막는 것이다. 즉, 발광용 인쇄패턴(162) 상면에 놓여지는 입체표면시트(1)의 볼록렌즈층(10) 과 요철패턴층(36)이 일정한 패턴각도를 이루어져 있기 때문에 발광되는 인쇄패턴(162)들이 입체표면시트(1)의 패턴각도와 서로 간섭을 일으키지 않도록 만들어 져야한다. 따라서 반드시 볼록렌즈층(10) 또는 요철패턴층(36) 의 패턴각도와 상이한 각도로써, 반드시 동일하거나 근접한 각도는 피하는 것이 중요하다.
또한 발광용 잉크패턴(162)의 반복단위(167)는 반드시 LED의 위치를 중심으로 형성되게 하는 것이 바람직하다.
도 21은 프리즘 확산시트(170)의 다른 구조로써 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180)의 제작방법을 예시한 단면도이다.
LED 정도의 크기의 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 제작하는데, 단면이 삼각형 및 다각형 또는 구의 형태로 이루어지고, 도면에서처럼 역삼각뿔, 역사각뿔, 역다각뿔, 반구형, 보석조각 또는 다이아몬드조각 등의 형태로 이루어져 LED의 빛을 충분히 반사할 수 있는 형태로 이루어지게 된다.
이 반사체(181)를 접착제(183)가 발려진 투명 또는 밀러증착시트(182)에 먼저 붙이고, LED(130) 직상부의 확산시트(180)에 LED(130)의 크기보다 같거나 약간 큰 구멍이 형성되어, 이 구멍사이로 반사체(181)가 끼워지도록 확산시트(180)의 상면과 투명시트(182) 여백 하면이 접착되도록 하는 구성이다.
이렇게 만들어진 반사체(181)는 LED 프리즘(141)과 동일한 역할 및 다양한 용도의 반사와 전반사를 유도할 수 있어, 이것은 확산시트의 내부전반사와 주변 확산광을 만들어 낼 수 있게 하는 것이다.
도 22는 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180)의 다른 제작방법을 예시한 단면도이다.
LED 정도의 크기의 밀러증착 또는 도금된 반사체(184)를 제작하는데 있어, 도 20에서의 반사체(181)와 다른 점은 도면에서 보는바와 같이 반사체(184) 상면의 평평한 부분이 일정하게 두께를 유지하고 있어, LED(130) 직상부의 확산시트(180)에 형성된 구멍에 끼워 접착 또는 고정될 수 있도록 구성되어 있는 것이 특징이며, 확산시트의 내부전반사와 주변 확산광을 만들어 낼 수 있게 하는데 목적을 두는 것은 동일하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 분해사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예의 코팅방식을 예시한 부분 확대단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예 코팅방식을 예시한 부분 확대단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예 코팅방식을 예시한 부분 확대단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예로써 건조경화에 따른 변화를 예시한 부분 확대단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예로써 건조경화에 따른 변화를 예시한 부분 확대단면도.
도 8은 본 발명의 일실시예로써 건조경화에 따른 변화를 예시한 부분 확대단면도.
도 9는 본 발명의 일실시예로써 입사광의 투과경로를 예시한 부분 확대단면도.
도 10은 본 발명의 일실시예로써 입사광의 초점거리를 예시한 부분 확대단면도.
도 11은 본 발명의 다른 일실시예로서 입체 그로시표면 시트를 예시한 단면도.
도 12는 본 발명의 다른 일실시예로서 입체 그로시표면 시트의 예시한 단면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트 단면도.
도 14는 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 부분 단면도.
도 15는 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 단면도.
도 16은 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 단면도.
도 17은 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 단면도.
도 18은 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 단면도.
도 19는 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 단면도.
도 20은 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 발광용 인쇄패턴의 정면도.
도 21은 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 부분 단면도.
도 22는은 본 발명의 또 다른 일실시예를 예시한 입체조명 세트의 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 입체표면 시트 2 : 입체 그로시표면 시트
3 : LED를 이용한 입체조명세트 10 : 볼록렌즈층
11 : 낱개의 볼록렌즈 20 : 투명 두께층
35 : 입체패턴인쇄 36 : 요철 패턴층
37 : 낱개의 요철패턴
38 : 반사 및 전반사되어 빛나는 요철패턴
61 : 입사광의 볼록렌즈에 대한 굴절경로
65 : 입사광의 2중굴절 투과경로 90 : 전처리(프라이머)액상 수지
91 : 잉크젯프린트에 의한 사진 또는 그림
95 : 닥터블레이드 또는 스퀴즈 96 : 코팅 롤
97 : 액상수지 스프레이 100 : 볼록렌즈의 입사광 굴절각도
101 : 전처리제를 통과하는 2중 굴절각도
102 : 전처리제를 통과하는 1회 굴절각도
103 : 전처리제를 통과하는 2중 굴절각도
100a : 볼록렌즈의 초점거리
101a : 전처리된 볼록렌즈의 초점거리
110 : 요철패턴상의 평면 그로시용 합성수지
111 : 볼록렌즈상의 평면 그로시용 합성수지
112 : 접착제 또는 점착제 130 : LED
131 : 중간톤 이하의 어두운색 PCB기판
132 : 저투과율 (다크밀러) 증착필터
135 : 밀러 증착면의 반 투과광
137 : 전반사에 의한 완전 굴절반사
140 : LED용 확산체 141 : LED용 프리즘
150 : LED 확산체의 밀러 증착면 160 : 에지(Edge)라이팅용 LED
161 : 확산판용 투명시트 162 : 전반사 발광용 잉크 패턴
163 : 중간톤 이하의 어두운색 칼라시트
165 : 전반사 발광용 요철 라인패턴
166 : LED의 위치 167 : 발광용 인쇄패턴의 반복단위
170 : 프리즘 확산시트
180 : 밀러증착 또는 도금된 반사체를 이용한 확산시트
181 : 밀러증착 또는 도금된 반사체
182 : 반사체부착용 투명 또는 밀러 증착시트
183 : 반사체 부착용 접착제 또는 점착제
184 : 삽입형 밀러증착 또는 도금된 반사체
190 : 반투명 증착코팅 r1 : 볼록렌즈의 곡률반경
r2 : 전처리(프라이머) 수지의 곡률반경

Claims (25)

  1. 투명 합성수지로 성형되어 이루어지며, 최상측 면에는 잉크젯프린터용 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면이 처리되어짐과, 상기 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면의 하면에 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과, 상기 볼록렌즈층(10)의 하면에 투명한 두께층(20)과, 상기 두께층(20)의 하면에 낱개 곡면요철(37)의 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形)으로 형성된 요철 패턴층(36)으로 형성된 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트에 있어서,
    상기 전처리(프라이머)액상수지(90)면과 그 하면의 볼록렌즈(11)는 각기 다른 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t1)를 형성하게 상기 투명한 두께층(20)을 형성하고, 상기 요철 패턴층(36)은 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하여 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각으로 이루어지게 형성하며, 상기 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면과, 볼록렌즈층(10)과, 투명한 두께층(20)과, 요철패턴층(36)이 한 장의 시트로 입체표면시트(1)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  2. 제 1항에 있어서,
    요철패턴층(32)을 대신하여 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개 패턴이 오프셋 또는 그라비아 인쇄로써 이루어진 입체 패턴인쇄(35)층이 구성됨에 있어;
    프라이머수지 막면과, 볼록렌즈층과, 투명한두께층과, 입체패턴인쇄층이 한 장의 시트로 입체표면시트(1)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  3. 제 1항에 있어서,
    최상측 상면에 위치했던 잉크젯프린터용 전처리(프라이머)액상수지(90) 막면을 대신하여, 최하단의 요철 패턴층(36)의 하면에 잉크젯프린터용 전처리(프라이머)액상수지(90)가 형성되게 하거나 또는 동시에 형성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  4. 제 1항에 있어서
    요철 패턴층(36)의 하면에 밀러잉크 또는 칼라 잉크로 인쇄되어 있음을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  5. 투명 합성수지로 이루어지며 반구형의 볼록렌즈(11)들이 가로세로 수직교차 패턴배열을 이루어 형성된 볼록렌즈층(10)과;
    상기 볼록렌즈층(10)의 하면에 반구형 볼록렌즈(11)들을 통과하는 빛의 굴절로써 조절되어지고 초점거리(t1)를 형성하게 하는 투명한 두께층(20)과;
    상기 두께층(20)의 저면에 곡면요철 패턴층(36)이 상기 볼록렌즈층(10)과 동일한 각도의 패턴배열 구조로써, 패턴배열의 조밀도 차이로 입체감을 조절하고 그 낱개 곡면요철(37)의 단면형태가 반구형 또는 종형(鐘形)으로 입체관찰시점에 대한 부분 전반사각(36)으로 이루어짐을 특징으로 하는 곡면 요철패턴층(36)과;
    상기 요철패턴층(36)의 저면에 요철패턴층(36)의 엠보싱 패턴들의 골 사이사이를 메우게 하고, 요철패턴층(36)을 구성하는 소재와 굴절률의 차이를 가지고 있는 합성수지가 평평한 표면으로써 형성되어진 평면구성용 합성수지(110)층 과;
    상기 볼록렌즈층과, 투명한두께층과, 요철패턴층과, 최하측 평면그로시용 합성수지층이 한 장의 시트로 입체 그로시 표면시트(2)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  6. 제 5항에 있어서,
    평면 그로시용 합성수지(110)가 요철패턴층(36)과 상대적인 굴절률의 차이를 가지면서 접착제 또는 점착제의 성분 및 기능을 가지고 있는 입체 그로시 표면시트(2)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시 트.
  7. 제 5항에 있어서,
    평면 그로시용 합성수지(110)의 하면에 밀러잉크 또는 칼라 잉크로 인쇄되어 있는 입체 그로시 표면시트(2)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  8. 제 5항에 있어서,
    평면 그로시용 합성수지(110)의 하면에 접착제 또는 점착제, 양면테이프로 처리되어 있는 입체 그로시 표면시트(2)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  9. 제 5항에 있어서,
    최 상측 볼록렌즈층(10)의 표면위에 잉크젯프린터용 (프라이머)액상수지(90) 막면이 추가로 처리 되어, 프라이머 액상수지(90) 막면과 그 하면의 볼록렌즈(11)는 각기 다른 곡률반경을 가지되 이들을 통과하는 입사광의 굴절로써 초점거리(t1)를 형성하는 입체 그로시 표면시트(2)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그 래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  10. 제 5항에 있어서,
    요철패턴층(36)의 하면에 구성된 평면그로시용 합성수지층(110)을 대신하여 투명 합성수지로 이루어지며, 최 상측 볼록렌즈층(10)의 표면위에 볼록렌즈(11)들이 구성된 엠보싱 패턴들의 골 사이사이를 메우게 하고, 상기 볼록렌즈층(10) 을 구성하는 소재와 굴절률의 차이를 가지고 있는 합성수지가 평평한 표면으로써 형성되어진 평면그로시용 합성수지층(111) 구성되어짐과 이에 따르는 초점거리(t10)를 가지고 있는 입체 그로시 표면시트(2)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  11. 제 10항에 있어서,
    평면 그로시용 합성수지(111)가 볼록렌즈층(10)과 상대적인 굴절률의 차이를 가지면서 접착제 또는 점착제의 성분 및 기능을 가지고 있는 입체 그로시 표면시트(2)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  12. 투명 합성수지로 이루어지며, 순차적으로 볼록렌즈층(10)과, 투명한두께층(20)과, 요철패턴층(36)이 하나로 일체화된 입체표면시트(1)가 구성되어 있고;
    입체표면시트(1)의 하부에 LED(130)가 일정한 간격으로 구성되어짐에 있어 상기 요철패턴층(36)이 LED(130)불빛에 대한 반사 또는 전반사를 일으켜 관찰자의 시점에서 요철패턴층(36)이 환상적인 빛에 의한 입체로써 볼 수 있도록 LED(130) 빛의 발산 각도가 30도로 이루어짐을 특징으로 하는 LED(130)와;
    상기 LED(130)의 조립된 PCB(131)기판에 있어서 PCB(131)의 색상이 중간톤 이하의 어두운 색상으로 이루어짐을 특징으로 하는 PCB(131)기판과;
    상기 입체표면시트(1)와, LED와, PCB 기판이 하나의 모듈로 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  13. 제 12항에 있어서,
    볼록렌즈층(10)의 상면에 저투과율(다크밀러)증착필터(132)가 추가 구성되어, 입사광 또는 주변잡광을 차단하고, 요철패턴층(36)의 반사 및 전반사되는 광원의 콘트라스트를 높여주는 역할을 하는 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  14. 제 12항에 있어서,
    입체표면시트(1)와 LED PCB기판(131) 사이의 LED(130)직상부에, 투명한 LED 확산체(140)가 추가구성 되어있고, LED 확산체(140)의 상면은 둥글게 파인 오록렌즈의 형태로써, 밀러 증착면(150)이 그 표면에 형성되는 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  15. 제 12항에 있어서,
    입체표면시트(1)와 LED PCB기판(131) 사이의 LED(130)직상부에, 투명한 LED 프리즘(141)이 구성 되어있고, LED 프리즘(141)의 형태가, 상면은 단면이 역삼각 모양으로 파인 형태이며, LED(13) 빛을 사방으로 확산 및 전반사시키기 위한 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔, 다각뿔의 파인 모양으로 되어 있는 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  16. 투명 합성수지로 이루어지며, 순차적으로 볼록렌즈층(10)과, 투명한두께층(20)과, 요철패턴층(36)이 하나로 일체화된 입체표면시트(1)가 구성되어짐과;
    입체표면시트(1)의 하부에 측면 전반사에 의한 에지라이팅 확산판용 투명시트(161)층이 구성되어짐에 있어, 확산판용 투명시트(161)층의 하면에 전반사 발광용잉크패턴(162)이 인쇄되거나 또는 전반사 발광용 요철 라인패턴(165)이 형성된 확산판용 투명시트(161)층 과;
    상기 확산판용 투명시트(161)층의 하부에 놓이게 되며, 확산판용 투명시트(161)층의 불빛에 대한 반사 또는 전반사를 요철패턴층(32)에 일으키고, 관찰자의 시점에서 요철패턴층(36)이 빛의 콘트라스트 차이를 입체로써 볼 수 있도록, 중간톤 이하의 어두운 색상의 칼라시트(163)로 구성되어짐을 특징으로 하는 배면 칼라시트(163)와;
    상기 볼록렌즈층과, 투명한두께층과, 요철패턴층과, 에지라이팅 확산판용 투명시트(161)층과, 배면 칼라시트(163)가 하나의 모듈로 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  17. 제 16항에 있어서,
    최 하단에 놓인 배면 칼라시트(163)의 삭제를 대신하여, 요철패턴층(36)의 하단 표면에 반투명 증착(190)코팅을 함으로써, 배면 확산판(161)에서 발산되는 광원이 각각 요철패턴(37)의 굴곡면을 따라 반사와 투과되는 현상이 발생되어, 빛의 콘트라스트를 높일 수 있는 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  18. 투명 합성수지로 이루어지며, 순차적으로 볼록렌즈층(10)과, 투명한두께층(20)과, 요철패턴층(36)이 하나로 일체화된 입체표면시트(1)가 구성되어짐과;
    입체표면시트(1)의 하부에 프리즘 확산시트(170)가 구성되어 있으며, LED(130)의 직 상부, 확산시트(170)의 상면에 LED(130) 빛을 사방으로 확산 및 전반사시키기 위한 형태로써, 역삼각 모양의 파인 형태가 마치, 원뿔, 삼각뿔, 사각뿔, 다각뿔이 일정간격으로 파인 형태로 되어있고, 확산시트(170)의 하면에는 전반사 발광용 잉크패턴(162)이 인쇄되거나 또는 전반사 발광용 요철 라인패턴(165)으로 이루어진 프리즘 확산시트(170)가 형성됨과;
    상기 프리즘 확산시트(170)의 하부에 LED(130)가 일정한 간격으로 구성되어짐에 있어, 요철패턴층(36)이 LED(130)불빛에 대한 반사 또는 전반사를 일으켜 관찰자의 시점에서 요철패턴층(36)이 환상적인 빛에 의한 입체로써 볼 수 있도록 LED(130) 빛의 발산 각도가 30도로 이루어진 LED(130)와;
    상기 LED(130)가 조립된 PCB(131)기판에 있어서 PCB(131)의 색상이 중간톤 이하의 어두운 색상으로 이루어진 PCB(131)기판과;
    상기 입체표면시트와, 프리즘 확산시트와, LED와, PCB 기판이 하나의 모듈로 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  19. 제 18항에 있어서,
    LED를 이용한 입체조명세트(3)의 최 상부에 입체표면시트(1)가 구성됨을 대신하여, 일반 조명으로도 사용할 수 있도록 일정한 두께의 합성수지 평판이 형성된 LED용 프리즘 확산시트(170) 모듈로 이루어진 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  20. 제 18항에 있어서,
    발광용 잉크패턴(162)이 관찰자의 시점에서 볼 때 모아레 및 난반사가 발생하는 것을 막기 위하여 볼록렌즈층(10) 또는 요철패턴층(36) 의 패턴각도와 상이한 패턴각도로써, 발광용 인쇄패턴(162)의 반복단위(167)가 LED의 위치를 중심으로 형성 되어있는 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  21. 제 18항에 있어서,
    프리즘 확산시트(170)를 대신하는 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180)에 있어, 상기의 반사체(181)의 형태가 단면이 삼각형 및 다각형 또는 구의 형태로 이루어진, 역삼각뿔, 역사각뿔, 역다각뿔, 반구형, 보석조각 또는 다이아몬드조각의 형태로, LED의 빛을 반사할 수 있는 형태로 이루어지며, 이 반사체(181)를 접착제(183)가 발려진 투명 또는 밀러증착시트(182)에 먼저 붙이고, LED(130) 직상부의 확산시트(180)에 LED(130)의 크기와 같거나 큰 구멍을 형성하여, 이 구멍사이로 반사체(181)가 끼워지도록 확산시트(180)의 상면과 투명 또는 밀러증착시트(182) 의 여백 하면이 접착되도록 하는 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180)가 형성된 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  22. 제 19항에 있어서,
    일정한 두께의 합성수지 평판이 형성된 LED용 프리즘 확산시트(170)를 대신하는 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180)가 구성되어짐에 있어, 상기의 반사체(181)의 형태가 단면이 삼각형 및 다각형 또는 구의 형태로 이루어진, 역삼각뿔, 역사각뿔, 역다각뿔, 반구형, 보석조각 또는 다이아몬드조각의 형태로, LED의 빛을 반사할 수 있는 형태로 이루어지며, 이 반사체(181)를 접착제(183)가 발려진 투명 또는 밀러증착시트(182)에 먼저 붙이고, LED(130) 직상부의 확산시트(180)에 LED(130)의 크기와 같거나 큰 구멍을 형성하여, 이 구멍사이로 반사체(181)가 끼워지도록 확산시트(180)의 상면과 투명 또는 밀러증착시트(182)의 여백 하면이 접착되도록 하는 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180) 모듈로 형성된 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  23. 제 18항에 있어서,
    프리즘 확산시트(170)를 대신하는 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180)에 있어, 상기의 반사체(181)의 형태가 반사체(184) 상면의 평평한 부분이 일정하게 두께를 유지하고 있어, LED(130) 직상부의 확산시트(180)에 형성된 구멍에 끼워 접착 또는 고정될 수 있도록 되어 있는 밀러증착 또는 도금된 반사체(184)를 이용한 확산시트(180)가 형성된 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  24. 제 19항에 있어서,
    일정한 두께의 합성수지 평판이 형성된 LED용 프리즘 확산시트(170)를 대신하는 밀러증착 또는 도금된 반사체(181)를 이용한 확산시트(180)가 구성되어짐과, 상기의 반사체(181)의 형태가 반사체(184) 상면의 평평한 부분이 일정하게 두께를 유지하고 있어, LED(130) 직상부의 확산시트(180)에 형성된 구멍에 끼워 접착 또는 고정될 수 있도록 되어 있는 밀러증착 또는 도금된 반사체(184)를 이용한 확산시트(180)가 형성된 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그 럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
  25. 제 12항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,
    확산시트(180)또는 입체표면시트(1)의 상부에 투명한 터치스크린 센서의 스위치 센서가 장착되어 있는 LED를 이용한 입체조명세트(3)가 구성됨을 특징으로 하는 인테그럴 포토그래피 기술을 응용한 입체표면 시트.
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